MẪU NGUYÊN TỬ BO

BAN KHOA HỌC XÃ HỘI
GV: NGUYỄN ANH TUẤN
THPT TRẦN VĂN ƠN
CHÂU THÀNH
BẾN TRE
1. *Hiện tượng quang-phát quang là gì ? Chất phát quang là gì ?
Trả lời: Hiện tượng quang-phát quang là hiện tượng một số chất có khả năng hấp thụ ánh sáng có bước sóng nầy để phát ra ánh sáng có bước sóng khác.
Chất có khả năng phát quang là chất phát quang
* Phân biệt hiện tượng huỳnh quang và hiện tượng lân quang
Huỳnh quang là sự phát quang của các chất lỏng và khí có đặc điểm là
ánh sáng phát quang bị tắt rất nhanh sau khi tắt ánh sáng kích thích
b. Lân quang là sự phát quang của các chất rắn có đặc điểm là
ánh sáng phát quang có thể kéo dài một khoảng thời gian nào đó sau khi tắt ánh sáng kích thích
2. Phát biểu định luật Stốc về hiện tượng huỳnh quang.
Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn bước sóng ánh sáng kích thích

Hoặc: Ánh sáng kích thích có bước sóng ngắn hơn bước sóng của ánh sáng huỳnh quang
MẪU NGUYÊN TỬ CỦA BO
I. MÔ HÌNH HÀNH TINH NGUYÊN TỬ CỦA RƠDƠPHO:
II. CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ:
1. Tiên đề về các trạng thái dừng:
2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử:
MẪU NGUYÊN TỬ CỦA BO
Trước đây, từ năm 1911 người ta đã sử dụng mẫu hành tinh nguyên tử của Rơdơpho.
Mẫu nầy đã gặp phải khó khăn:
*không giải thích được tính bền vững của các nguyên tử
*không giải thích được sự tạo thành quang phổ vạch của các nguyên tử, đặc biệt là của Hidro.
MẪU NGUYÊN TỬ CỦA BO
I. MÔ HÌNH HÀNH TINH NGUYÊN TỬ CỦA RƠDƠPHO:
Tương tự như thái dương hệ gồm mặt trời và các hành tinh chuyển động xung quanh
Nguyên tử gồm hạt nhân ở chính giữa, xung quanh có các electron chuyển động theo quỹ đạo tròn.
Cấu tạo của nguyên tử như thế nào ?
Theo thời gian bán kính quỹ đạo của electron sẽ giảm dần, electron chuyển động theo một đường xoắn ốc theo hướng rơi vào hạt nhân.
Năng lượng cơ học của electron giảm liên tục, sinh ra năng lượng gì ?
Trong quá trình giảm năng lượng cơ học liên tục, năng lượng ánh sáng được sinh ra liên tục.
Sau một thời gian dài electron có chuyển động mãi mãi trên quỹ đạo cũ hay không ?

- Nguyên tử không bền vững (khi electron rơi vào hạt nhân)
- Năng lượng ánh sáng phát ra liên tục.
Ta sẽ thu được quang phổ liên tục.
Khi electron rơi vào trong hạt nhân thì nguyên tử có bền vững hay không ?
Khi electron chuyển động theo đường xoắn ốc rơi vào hạt nhân thì năng lượng do nó phát ra liên tục hay gián đoạn
Trên thực tế, ở điều kiện bình thường, nguyên tử rất bền vững.
Và quang phổ do các nguyên tử phát ra có những vạch màu riêng lẽ gọi là quang phổ vạch.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Trong thực tế, ở điều kiện bình thường, nguyên tử có bền vững hay không ?
Năm 1913, Bo vận dụng thuyết lượng tử vào hệ thống nguyên tử và đề ra mẫu nguyên tử mới (mẫu nguyên tử Bo).
Mẫu nguyên tử Bo giải thích được tính bền vững của nguyên tử ở điều kiện bình thường và giải thích được sự tạo thành quang phổ vạch của các nguyên tử, đặc biệt là Hidro
Theo mẫu nguyên tử Bo, mô hình hành tinh nguyên tử của Rơdơpho vẫn được duy trì.
Nhưng nó bị chi phối bởi nhữhg quy luật đặc biệt có tính lượng tử thể hiện qua hai giả thuyết gọi là hai tiên đề của Bo về thuyết lượng tử.
II. CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ:
1. Tiên đề về các trạng thái dừng:
. Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng.
Khi ở trong các trạng thái dừng ấy, nguyên tử không bức xạ (hay phát ra ánh sáng)
. Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng.
Ở trạng thái dừng, nguyên tử không phát ra bức xạ hay ánh sáng.
Electron chuyển động trên các quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định
r0
4r0
9r0
Bán kính thứ nhất
Bán kính thứ hai
Bán kính thứ ba
Các bán kính tăng theo quy luật nào ?
Bán kính các quỹ đạo dừng tăng tỉ lệ thuận với bình phương của các số nguyên liên tiếp
Bán kính quỹ đạo thứ nhất: r1 = 12.r0 = r0
(trong đó r0 = 5,3.10 – 11 m là bán kính Bo)
Bán kính quỹ đạo thứ hai: r2 = 22.r0 = 4.r0
Bán kính quỹ đạo thứ ba: r3 = 32.r0 = 9.r0
………………………………………………
Bán kính: r0, 4r0, 9r0, 16r0, 25r0, 36r0
Tên quỹ đạo: K L M N 0 P
II. CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ:
1. Tiên đề về các trạng thái dừng:
. Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng.
Khi ở trong các trạng thái dừng ấy, nguyên tử không bức xạ (hay phát ra ánh sáng)
. Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng.
Dựa vào tiên đề thứ nhất của Bo, ta có thể kết luận gì về tính bền vững của nguyên tử ?
Tiên đề thứ nhất của Bo giải thích
được tính bền vững của nguyên tử
Năng lượng của nguyên tử gồm các dạng năng lượng gì ?
Ta cần nhớ: năng lượng của nguyên tử gồm:
*Động năng chuyển động của electron
*Thế năng tương tác tĩnh điện giữa electron và hạt nhân
Bình thường, nguyên tử ở trong trạng thái dừng có năng lượng thấp nhất.
Electron của nó chuyển động trên quỹ đạo K có bán kính nhỏ nhất.
Trạng thái nầy còn gọi là trạng thái cơ bản
Quỹ Đạo K
Quỹ đạo L
Quỹ đạo K
Khi hấp thụ năng lượng
thì nguyên tử sẽ chuyển lên các trạng thái dừng có năng lượng cao hơn.
Electron chuyển động trên những quỹ đạo có bán kính lớn hơn.
Các trạng thái nầy gọi là các trạng thái kích thích.
Trạng thái kích thích có năng lượng càng cao thì bán kính quỹ đạo electron càng lớn
Electron càng kém bền vững
Ở trạng thái dừng có năng lượng cao electron có bền vững hay không ?
Quỹ đạo L
Quỹ đạo K
Sau đó nó chuyển dần về các trạng thái dừng có năng lượng nhỏ hơn, electron chuyển về các quỹ đạo có bán kính nhỏ hơn
Và phát ra bức xạ
Thời gian sống trung bình của nguyên tử ở các trạng thái kích thích rất ngắn (10 – 8 s)
Thời gian nguyên tử ở trạng thái kích thích dài hay ngắn ?
Cuối cùng nguyên tử trở về trạng thái cơ bản, electron trở về quỹ đạo bán kính nhỏ nhất K
2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử:
. Bức xạ: Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng cao (EN) sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn (EM)
thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu EN – EM.
 = hfnm = EN – EM.
2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử:
. Hấp thụ: Ngược lại nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng thấp EM
mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng  đúng bằng hiệu EN – EM
thì nó sẽ chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn.
Tiên đề 2 cho thấy nếu nguyên tử hấp thụ được năng lượng ánh sáng nào thì nó cũng có thể phát ra ánh sáng có năng lượng ấy.
Mỗi năng lượng  = h.f ứng với ánh sáng có một tần số f nhất định.
Từ  = c/f  f = c/
 mỗi ánh sáng có tần số f ứng với một ánh sáng có bước sóng .
Mỗi ánh sáng bước sóng  cho ta một vạch sáng trên quang phổ
Vậy quang phổ của các nguyên tử phát ra là quang phổ vạch
Tiên đề 2 của Bo giải thích được sự phát xạ quang phổ vạch của nguyên tử
Nếu nguyên tử hấp thụ được ánh sáng có bước sóng nào thì nó cũng có thể phát ra ánh sáng có bước sóng ấy.
II. CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ:
1. Tiên đề về các trạng thái dừng:
. Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng.
Khi ở trong các trạng thái dừng ấy, nguyên tử không bức xạ (hay phát ra ánh sáng)
. Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng.
2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử:
. Bức xạ: Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng cao (EN) sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn (EM)
thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu EN – EM.
 = hfnm = EN – EM.
2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử:
. Hấp thụ: Ngược lại nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng thấp EM
mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng  đúng bằng hiệu EN – EM
thì nó sẽ chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn.
1. Theo mẫu hành tinh nguyên tử, nguyên tử gồm có:
Một mặt trời và các hành tinh chuyển động xung quanh
b. Một hành tinh và các vệ tinh chuyển động xung quanh
c. Một hạt nhân và các electron chuyển động xung quanh
d. Một hành tinh, lâu ngày thu nhỏ thành nguyên tử.
2. Mẫu hành tinh nguyên tử không giải thích được:
a. Tính bền vững và hiện tượng nguyên tử phát ra quang phổ liên tục
b. Hiện tượng nguyên tử phát ra quang phổ vạch và quang phổ liên tục
c. Hiện tượng phát sáng khi chiếu tử ngoại vào
d. Tính bền vững và hiện tượng nguyên tử phát ra quang phổ vạch.
3. Mẫu nguyên tử Bo dựa theo:
Một mẫu nguyên tử mới hoàn toàn
b. Mẫu nguyên tử Rơdơpho kèm theo các quy luật dựa trên hai tiên đề Bo
c. Yêu cầu của các nhà khoa học
d. Mẫu nguyên tử Rơdơpho và yêu cầu của các nhà Vật Lý.
4. Sự bế tắc của mẫu nguyên tử Rơdơpho do quan niệm về electron trong nguyên tử và năng lượng ánh sáng sau:
a. Chuyển động theo đường xoắn ốc và rơi vào hạt nhân, ánh sáng phát ra liên tục
b. Chuyển động liên tục trên quỹ đạo tròn, ánh sáng phát ra liên tục.
c. Năng lượng electron không đổi, nguyên tử không phát sáng
d. Năng lượng electron thay đổi, nguyên tử phát sáng liên tục
5. Chọn câu sai trong tiên đề về các trạng thái dừng
Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định gọi là các trạng thái dừng.
b. Trong các trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ năng lượng
c. Trong các trạng thái dừng, electron chuyển động trên các quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định.
d. Trong trạng thái dừng, electron dừng lại không chuyển động

6. Tiên đề về trạng thái dừng có lợi ích là:
Giúp ta hiểu được nguyên tử có thể dừng chuyển động nhiệt khi cần thiết
b. Giúp ta giải thích được tính bền vững của nguyên tử.
c. Giải quyết được bế tắc của mẫu nguyên tử Rơdơpho
d. Cả câu b và c đều đúng
7. Chọn câu sai trong tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng
Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng cao EN sang trạng thái dừng có năng lượng thấp EM thì nó phát ra phôton có năng lượng đúng bằng EN – EM
b. Khi nguyên tử đang ở trạng thái có năng lượng thấp EM hấp thu được một phôton có năng lượng đúng bằng hiệu EN – EM thì nó chuyển lên trạng thái năng lượng EN
c. Khi nguyên tử phát xạ hoặc hấp thụ năng lượng, nó phải thay đổi trạng thái dừng
d. Tiên đề 2 của Bo giải thích được sự phát xạ quang phổ liên tục của nguyên tử
8. Trạng thái dừng là:
Trạng thái electron không chuyển động quanh hạt nhân
Trạng thái hạt nhân không dao động
Trạng thái đứng yên của nguyên tử
Trạng thái ổn định của hệ thống nguyên tử.
9. Xét 3 mức năng lượng EK, và EM của nguyên tử Hidrô. Một phôtôn có năng lượng bằng EM – EK bay đến gặp nguyên tử nầy. Nguyên tử sẽ hấp thu phôtôn và chuyển trạng thái như thế nào.
Không hấp thụ
b. Hấp thụ nhưng không
chuyển trạng thái
c. Hấp thụ rồi chuyển từ
K lên L rồi lên M
d. Hấp thụ rồi chuyển thẳng lên M
Câu 6 trang 190 SGK: Ion Crôm trong hồng ngọc phát ra ánh sáng đỏ có bước sóng 0,694 m. Tính hiệu giữa hai mức năng lượng mà khi chuyển giữa hai mức đó, ion Crôm phát ra ánh sáng nói trên
Hướng dẫn: Hiệu giữa hai mức năng lượng cần tìm là